初中物理北师大版八年级下册六、学生实验:探究——摩擦力的大小与什么有关优秀课后测评
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7.6学生实验:探究——摩擦力的大小与什么有关同步练习北师大版初中物理八年级下册
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1. 在研究滑动摩擦力时,小王利用同一木块进行了如图所示的三次实验,当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3大小关系正确的是( )
A. F1>F2>F3 B. F1
2. 下列实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 体操运动员上场前在手中抹滑石粉
B. 给门轴上的合页加润滑剂
C. 足球守门员戴防滑手套
D. 汽车在冰雪路面上行驶,车轮安装防滑链
3. 小明为了更了解物体间力的作用,进行了轻质筷子提米实验(筷子重力不计),如图米和筷子悬停空中,下列正确的是( )
A. 手对筷子的拉力与米的重力是相互作用力
B. 米和筷子间是滑动摩擦力
C. 筷子受到米的摩擦力方向竖直向下
D. 米和杯子之间没有摩擦力
4. 如图所示,叠放在一起的物体A和B,在F=10N的水平拉力作用下沿水平方向做匀速直线运动,则下列结论中正确的是( )
A. A物体受到的摩擦力为10N,B物体受到的摩擦力为0N
B. B物体受到的重力与A对B的支持力是一对相互作用力
C. A受到的重力与地面对A的支持力是一对平衡力
D. 若拉力F增大,B与A之间的摩擦力增大,A与地面的摩擦力也随着增大
5. 如图,橙子静止在水平桌面上,下列说法中正确的是( )
A. 橙子受到桌面对它的摩擦力
B. 橙子受到的重力和橙子对桌面的压力是一对相互作用力
C. 桌面发生形变的方向与橙子受到的支持力方向相同
D. 橙子受到的重力和桌面对橙子的支持力是一对平衡力
6. 如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,且v1
C. F甲= F乙< F丙 D. F甲< F乙= F丙
7. 图中的物体A重5N,物体B重4N.用细绳将两物体通过定滑轮连接,放手后,物体A恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。不计绳重和滑轮轴摩擦,下列分析正确的是( )
A. 物体A受到的拉力大小为5N
B. 物体A受到桌面给它的摩擦力大小为5N
C. 物体A受到桌面给它的支持力大小为5N
D. 细绳断开时,B自由下落,A会立刻静止
8. 如图所示,一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。下列说法正确的是( )
A. 木块在斜面上受到的摩擦力是滑动摩擦力
B. 木块静止在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C. 木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D. 木块静止在A点时一定是受到平衡力的作用
9. 如图所示,水平地面上的甲、乙、丙三物体叠放在一起,甲左端通过紧绷的橡皮绳与墙相连,在水平拉力F作用下,甲相对于乙保持静止,乙相对于地面保持静止,丙却向右运动。乙、丙接触面与丙、地面接触面的粗糙程度相同。则下列说法错误的是( )
A. 乙受到甲施加的摩擦力,其方向向左
B. 乙受到丙施加的摩擦力,其方向向右
C. 乙受到甲、丙摩擦力,两摩擦力大小相等
D. 丙受到乙、地面的摩擦力,两摩擦力大小相等
10. 如图用4N的水平推力把重2N的物理书压在竖直黒板上静止,下列说法正确的()
A. 书对黑板的压力与黑板对书的支持力彼此平衡
B. 黑板对书的摩擦力为4N
C. 书受到摩擦力的方向竖直向下
D. 书受到两对平衡力的作用
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
11. 一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图所示。已知在4s~8s内小车受到的牵引力恒为10N,则在4s~8s内小车受到的合力为______N,运动的路程为______m;在0~4s内小车受到的摩擦力______10N(选填“大于”“等于”或“小于”)。
12. 小明用如图所示的改进装置探究“影响滑动摩擦力大小因素”,当用力F拉动长木板时,在木块上方增加钩码数量,弹簧测力计示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),此时木块受到的滑动摩擦力方向是水平______(选填“向左”或“向右”)。
13. 如图所示,在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,为测量滑动摩擦力大小,小珠需使木块做______运动;比较甲、乙两次实验可知滑动摩擦力大小与______有关;若用底面积和质量都相等的砖块代替木块进行实验,如图丙所示,比较甲、丙两次实验,发现______(选填“受力面积”、“物体形状”或“接触面粗糙程度”)也会影响滑动摩擦力大小。
14. 如图甲所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用F1=80N的水平力作用在B物块上,A、B一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为______ N;若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们一起做直线运动,则桌面对A物块的摩擦力为______ N.
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
15. 如图,一木块沿斜面匀速下滑。请作出木块受到的重力和斜面对它的滑动摩擦力的示意图。
16. 如图所示,物块被手推着沿竖直墙面向上滑动,画出物块受到的重力和摩擦力的示意图。
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
17. 如图,小明用两个各表面粗糙程度都不同的木块1、木块2、弹簧测力计和一个长木板做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)实验时木板固定,弹簧测力计应该拉着物体沿水平方向做______运动。
(2)图甲中木块1受到的摩擦力为______N。
(3)比较甲、乙两图,可得到的结论是______。
(4)图乙、丙中两木块叠在一起的目的是为了使______相同。
(5)小明还想探究滑动摩擦力大小与受力面积的关系,他可以采取的措施是______。
18. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时,用如图的方式测量木块所受的滑动摩擦力大小,这样操作的错误之处是______。纠正错误后再进行实验探究,若在木块上再放置一个砝码,则木块运动时所受到的滑动摩擦力将______(选填“变大”、变小”或“不变”),此实验可以探究滑动摩擦力是否与______大小有关。
五、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
19. 如图,一质量为2kg的物体夹在两木板之间,物体左右两侧面与两块木板间的动摩擦因数相同。若把该物从上面匀速抽出,需50N的力。若把它从下面匀速抽出,则需多大的力。(设两木板对物体的压力不变g=10N/kg)
20. 小亮在课余时间写了一篇小短文一《没有摩擦的世界》,文中有这样的描述:“没有了摩擦,地面变得异常光滑,我们在地面上健步如飞,奔跑嬉戏。没了摩擦,小汽车行驶时一点都不费力,轻松自如.....”。请指出这段话中的一处科学错误:______ 。
理由:______ 。
六、综合题(本大题共1小题,共10.0分)
21. 如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做______运动,目的是利用______原理间接测出滑动摩擦力的大小;
(2)分析甲、乙实验过程,发现弹簧测力计的示数F1
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
掌握用控制变量法研究滑动摩擦力大小的影响因素;掌握滑动摩擦力大小的影响因素,掌握增大和减小摩擦力的方法。
【解答】
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,两个影响因素不变,滑动摩擦力不变。第一、二次实验在接触面的粗糙程度不变时,改变了压力大小,压力大的滑动摩擦力大,故F 2>F3;
第二、三次实验在压力大小不变时,改变了接触面的粗糙程度,接触面的粗糙程度大的滑动摩擦力大,故F 1>F2;
综上所述F1>F2>F3,故A正确。
故选A。
2.【答案】B
【解析】解:A、体操运动员上场前往手上涂抹滑石粉,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦。故A错误。
B、给门轴上的合页加润滑剂,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度减小摩擦。故B正确。
C、足球守门员戴防滑手套,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦。故C错误;
D、在冰雪路面上行车,需加装防滑链,在压力一定时,增大接触面的粗糙程度增大摩擦。故D错误。
故选:B。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查摩擦力大小的影响因素,以及增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中应用非常广泛,解答此题类问题时要利用控制变量法研究。
3.【答案】C
【解析】解:A、手对筷子的拉力与筷子对手的拉力符合相互作用力的条件,而与米的重力之间没有相互作用的关系,不是相互作用力,故A错误;
B、米和筷子间有相对运动的趋势,但并没有发生相对滑动,因此它们之间产生的是静摩擦力,而不是滑动摩擦力,故B错误;
C、筷子提米在空中静止时,筷子所受的摩擦力方向竖直向下,米所受的摩擦力竖直向上,故C正确;
D、实验中,米和杯子之间有相对运动的趋势,因此它们之间有摩擦力,故D错误。
故选:C。
(1)相互的两个力,如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上,就是一对相互作用力;
(2)根据米和筷子之间摩擦力的特点判断是属于哪种摩擦力;
(3)摩擦力与物体相对运动的方向相反,据此判断;
(4)实验中,米和杯子之间也有相对运动的趋势,因此它们之间也有摩擦力。
本题以“筷子提米”这一小实验为背景,考查了力的分析、摩擦力的应用与分析等,属较典型的题目。
4.【答案】A
【解析】解:A、A和B一起向前做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等即f=F=10N,即A物体受到的摩擦力为10N;
A和B一起向前做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动的趋势,则B不受摩擦力的作用,即B物体受到的摩擦力为0,故A正确;
B、B受到的重力与A对B的支持力是作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反、在同一直线上,是一道平衡力,不是一对相互作用力。故B错误;
C、地面对A的支持力与AB两物体受到的总重力相等,则A受到的重力与地面对A的支持力的大小不相等,它们不是一对平衡力。故C错误;
D、若增大拉力F,A对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以A与地面的摩擦力大小不变,故D错误。
故选:A。
利用以下知识分析解答:
(1)物体处于匀速直线运动状态时,受到平衡力作用,对AB受力分析得出结论。
(2)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(4)摩擦力大小的影响因素:压力和接触面的粗糙程度。
此题考查平衡力和相互作用力的区分,摩擦力及摩擦力大小的影响因素,平衡力与相互作用力的区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
5.【答案】D
【解析】解:
A、橙子静止在水平桌面上,橙子相对于桌面没有运动,也没有相对运动的趋势,所以不受桌面对它的摩擦力,故A错误;
B、橙子受到的重力和橙子对桌面的压力方向相同,所以不是一对相互作用力,故B错误;
C、放在桌面上的橙子,受到桌面对它的支持力,是由于桌面发生形变产生的,支持力的方向与桌面发生的形变方向相反,故C错误;
D、橙子静止在水平桌面上,处于平衡状态,橙子受到的重力和桌面对橙子的支持力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,所以是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
(1)两个相互接触的物体,发生相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,叫摩擦力;
(2)相互作用力的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上;
(3)支持力是由支持物发生形变而引起的,其方向与施力物体形变的方向相反;
(4)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
此题是一道力学综合题,考查的知识点包括摩擦力的产生、平衡力和相互作用力的区分等。熟悉、正确理解基本规律是解答此类问题的关键。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查了影响滑动摩擦力大小的因素,在分析时,注意控制变量法的应用,并注意摩擦力的大小与接触面积无关。
解决此题需掌握:
(1)影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)物体做匀速直线运动,受平衡力,平衡力的大小相等。
【解答】
滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关。
由题意和图示可知,甲乙丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙对水平面的压力相同,丙对水平面的压力较大(木块上叠放一重物),故摩擦力的大小关系为f甲=f乙
7.【答案】C
【解析】解:
A、物体A和B通过定滑轮连接,因此物体A受到的拉力等于物体B的重力,所以物体A受到的拉力大小为4N,故A错误;
B、物体A在水平桌面向右做匀速直线运动,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,二者大小相等,因此物体A受到桌面给它的摩擦力大小为4N,故B错误;
C、物体A在竖直方向上处于静止状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,二者大小相等,因此受到桌面给它的支持力大小为5N,故C正确;
D、细绳断开时,B自由下落,A由于惯性仍会向右运动,不会立刻停止,故D错误。
故选:C。
(1)动滑轮不省力但可以改变使力的方向,分析B的受力情况得出绳子的拉力,从而得出物体A受到的力;
(2)物体静止或做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的力为平衡力,对物体A进行受力分析,然后得出答案;
(3)物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。
本题难度不大,对物体A正确受力分析,灵活应用平衡条件即可正确解题。
8.【答案】D
【解析】解:A、木块在斜面上运动时,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,是滑动摩擦力;当木块在斜面上静止时,所受的摩擦力为静摩擦力,故A错误;
B、静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,而木块在A点时受到的摩擦力大小不等于木块的重力,故B错误;
C、摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,物体静止在斜面上有沿斜面下滑的趋势,因此摩擦力的方向沿斜面向上,故C错误。
D、木块在A点时处于静止状态,则一定是受到平衡力的作用,故D正确。
故选:D。
因为物体的表面不光滑,所以两个互相接触的物体,当它们做相对运动或有一个相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这就是摩擦力。
摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或相对运动趋势的方向相反。
物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受力平衡。
本题考查了判断摩擦力方向问题,掌握摩擦力方向的判断方法即可正确解题。
9.【答案】D
【解析】解:ABC、以乙为研究对象,因为丙向右运动,所以乙相对于丙向左运动,所以乙在水平方向上受到丙对乙向右的摩擦力,又因为甲相对于乙保持静止,所以乙相对于甲有向右运动的趋势,故甲对乙有向左的静摩擦力,又因为乙相对于地面保持静止,所以丙对乙的摩擦力和甲对乙的摩擦力互相平衡,其大小相等,故A正确,B正确,C正确;
D、以丙为研究对象,它受到向右的拉力且向右运动,所以丙同时受到地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力的作用,这两个力的方向均向左,由于乙、丙接触面与丙、地面接触面的粗糙程度相同,压力不同,所以地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力大小不相等,故D错误。
故选:D。
分别以物体乙、丙为研究对象进行分析,且物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受平衡力的作用。
掌握影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度,根据影响因素判断摩擦力的大小关系。
此题考查了二力平衡条件的应用及影响摩擦力大小的因素,在解析摩擦力的大小关系时,关键是分析影响因素的关系。
10.【答案】D
【解析】解:
A、书对黑板的压力与黑板对书的支持力,没有作用在同一物体上,二力不平衡,故A错误;
B、物理书压在竖直黑板上静止,根据受力分析可知,竖直方向上物理书受到的摩擦力与重力平衡,摩擦力大小等于重力,即f=G=2N,故B错误;
C、根据受力分析可知,竖直方向上物理书受到的摩擦力与重力平衡,摩擦力大小等于重力,方向与重力方向相反,竖直向上,故C错误;
D、书受到两对平衡力的作用:书在竖直方向上,受到的重力和摩擦力是一对平衡力;水平方向上受到的压力和支持力是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
(1)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,两个力作用在同一个物体上;
(2)静止的物体受到平衡力作用,平衡力大小相等;
(3)平衡的两个力方向相反;
(4)物体静止时处于平衡状态,受平衡力的作用。
本题考查平衡力判断、摩擦力的大小,属于基础题目。
11.【答案】0;16;等于
【解析】
【分析】
(1)根据图象判断小车在不同时段的运动状态,知道做匀速直线运动时,小车受到的合力为零。根据速度公式变形可计算其运动的路程。
(2)摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度等无关,据此判断。
本题主要考查了通过读取速度-时间图象,来判断物体的运动状态,利用速度公式进行计算,以及根据二力平衡和影响摩擦力的条件,判断摩擦力的大小等,有一定综合性。
【解答】
(1)由图象可知,在4s~8s内小车做匀速直线运动,处于平衡状态,因此受到的合力为0N;其速度为4m/s,其运动的路程为:s=vt=4m/s×4s=16m;
(2)由于在4s~8s内做匀速直线运动,其牵引力与摩擦力相等,故摩擦力为10N;在0~4s内小车做加速运动,但其压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以摩擦力也不变,为10N。
故答案为:0;16;等于。
12.【答案】变大 向右
【解析】解:
当用力F拉动长木板时,木块相对于长木板向左滑动,所以木块受到向右的滑动摩擦力;
在木块上方增加钩码数量,接触面的粗糙程度不变,但木块对木板的压力变大,则木块受到的滑动摩擦力变大;
因木块相对于地面始终静止,则木块在水平方向上受到平衡力的作用,即木块受到的滑动摩擦力和测力计的拉力是一对平衡力,且木块受到的摩擦力增大,所以测力计的拉力也增大,即测力计的示数将变大。
故答案为:变大;向右。
当用力F拉动长木板时,木块相对于长木板向左滑动,据此可知木块受到摩擦力的种类以及方向;
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,据此可知木块受到摩擦力的大小变化;
木块相对于地面始终静止,则木块在水平方向上受到平衡力的作用,即木块受到的滑动摩擦力和测力计的拉力是一对平衡力,结合摩擦力的大小变化,由二力平衡条件可知测力计的示数变化。
本题考查了二力平衡条件的应用、影响滑动摩擦力大小的因素,属于基础题。
13.【答案】匀速直线 压力大小 接触面粗糙程度
【解析】解:
(1)在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,应该用测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)图甲、乙中弹簧测力计示数分别是1.5N、2.0N,弹簧测力计水平方向上拉动木块做匀速直线运动,在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦大小等于拉力大小,故滑动摩擦力大小分别为1.5N、2.0N。
综合分析实验甲和乙,得到在接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小跟压力大小有关;
(3)若用底面积和质量都相等的砖块代替木块进行实验,如图丙所示,压力大小相同,接触面粗糙程度不同,比较甲、丙两次实验,弹簧测力计示数不同,滑动摩擦力不同,接触面粗糙程度也会影响滑动摩擦力大小。
故答案为:匀速直线;压力大小;接触面粗糙程度。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)读出甲、乙图中弹簧测力计示数,根据二力平衡条件求出滑动摩擦力大小,比较滑动摩擦力在接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力跟压力的关系;
(3)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,从滑动摩擦力大小的影响因素进行分析。
本题通过二力平衡条件间接测量滑动摩擦力大小,还考查了利用控制变量法探究滑动摩擦力大小的影响因素等。
14.【答案】80 80
【解析】解:
(1)甲图中推力在B上,以AB为研究对象,AB做匀速直线运动,所以AB受到的推力F1与摩擦力平衡,因此此时A所受的摩擦力为80N;以B为研究对象,相对于A处于静止状态,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为80N;
(2)若将F2=80N的水平力按如图乙所示作用在A物块上,它们仍一起做直线运动,乙图中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为80N。
故答案为:80;80。
此题应利用二力平衡的知识,求出摩擦力,摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与推力无关。
本题主要考查摩擦力大小的影响因素,影响因素不变,摩擦力的大小也不变,但是注意摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出。
15.【答案】解:(1)重力的方向是竖直向下的,从木块重心开始,沿竖直向下的方向画一条有向线段,用G表示,即为木块受到的重力示意图:
(2)木块A沿斜面匀速下滑,所受滑动摩擦力平行于斜面向上,作用点也可以画在物体的重心上,如图所示:
【解析】根据重力的方向是竖直向下的,木块沿斜面匀速下滑,受到平行于斜面向上的滑动摩擦力,作用点都可以画在物体重心上。
画力的示意图的一般步骤为:一画简图,二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
16.【答案】解:物体在竖直方向上受到竖直向下的重力、摩擦力,竖直向上的推力;
重力从重心竖直向下画,摩擦力从重心竖直向下画,如图所示:
【解析】物块被手推着沿竖直墙面向上滑动,滑动摩擦力的方向应竖直向下,重力的作用点画在重心上,据此画出二力的示意图。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点。
17.【答案】匀速直线 2 在接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大 压力大小 在甲实验的基础上,可以让木块1的底面露出长木板一部分,再水平匀速拉动,读出测力计示数并与甲图实验比较
【解析】解:(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计显示拉力大小,当木块在水平面上进行匀速直线运动时,木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,知道了拉力就能测量出滑动摩擦力;
(2)由图甲知弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2N,由二力平衡的条件知木块受到的滑动摩擦力大小是2N;
(3)比较甲、乙两图知接触面粗糙程度不变,压力增大,弹簧测力计的示数增大,滑动摩擦力增大,可得到的结论是在接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)图乙、丙中两木块叠在一起,重力相同,对接触面的压力相同,所以将两木块叠在一起为了使压力大小相同;
(5)要探究滑动摩擦力大小与受力面积的关系,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,只改变受力面积,可以在甲实验的基础上,可以让木块1的底面露出长木板一部分,再水平匀速拉动,读出测力计示数并与甲图实验比较。
故答案为:(1)匀速直线;(2)2;(3)在接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大;(4)压力大小;(5)在甲实验的基础上,可以让木块1的底面露出长木板一部分,再水平匀速拉动,读出测力计示数并与甲图实验比较。
(1)弹簧测力计拉动物体时,当物体在水平面上进行匀速直线运动时,物体受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件判断滑动摩擦力大小;
(2)根据弹簧测力计的分度值读出弹簧测力计的示数,由二力平衡判断出摩擦力;
(3)(4)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,确定答案;
(5)探究滑动摩擦力与面积的关系,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
18.【答案】拉力不在水平方向 变大 压力
【解析】解:(1)如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。
(2)测量时拉力的方向应与弹簧的轴线方向在一条直线上。
(3)若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力增大。
此实验接触面粗糙程度不变,改变压力可以探究滑动摩擦力是否与压力大小有关。
故答案为:拉力不在水平方向;变大;压力。
(1)木块在长木板上运动,滑动摩擦力不能直接测量,当弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个是平衡力,间接测量滑动摩擦力大小;
(2)测力时,要使测力计内的弹簧的轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,弹簧不要靠在刻度盘上。
(3)滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,增大压力,滑动摩擦力增大。接触面粗糙程度不变,改变压力可以探究滑动摩擦力与压力的关系。
探究滑动摩擦力大小影响因素时,采用间接测量滑动摩擦力的方法,要想使滑动摩擦力等于拉力,两者一定是平衡力。
19.【答案】解:质量为2kg的物体所受重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N;
把该物从上面匀速抽出,则此时对物体受力分析:G+f=50N,则f=50N-20N=30N;
把该物从下面匀速抽出,则此时对物体受力分析:G+F=f,则拉力F=30N-20N=10N;
答:若把它从下面匀速抽出,则需10N的力。
【解析】要将木块从上面匀速拉出或从下面匀速抽出,对木块受力分析,则可求得拉力的大小。
滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关。
本题考查摩擦力的计算方法,并正确进行受力分析,利用平衡条件求解,难度适中。
20.【答案】我们在地面上健步如飞,奔跑嬉戏(或小汽车行驶时一点都不费力) 人走路时使人前进的力是摩擦力(汽车启动时利用了地面的摩擦力)
【解析】解:
如果我们的生活中没有摩擦力,则可能出现:地面非常光滑,那走路就会摔倒,不可能会健步如飞,奔跑嬉戏;汽车也不能启动,这是因为人走路时使人前进的力是摩擦力。
故答案为:我们在地面上健步如飞,奔跑嬉戏(或小汽车行驶时一点都不费力);人走路时使人前进的力是摩擦力(汽车启动时利用了地面的摩擦力)。
假如没有摩擦力,那些依靠摩擦力来完成的活动将无法进行。
本题主要考查了摩擦力在生活中的应用,需要了解生活中哪些地方利用了摩擦力,哪些地方又需要防止摩擦力产生不利影响。
21.【答案】匀速直线 二力平衡 压力 不能 没有控制压力不变 2:1 0
【解析】解:(1)要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等;
(2)甲、乙两次实验接触面的粗糙程度是一定的,压力是不同的,弹簧测力计的示数不同即摩擦力是不同的,这就说明摩擦力的大小和压力大小有关,即:接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
(3)为探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应该控制压力不变,选择乙、丙实验过程进行分析,压力是不同的,接触面的粗糙程度是不同的,弹簧测力计的示数不同即摩擦力是不同的,根据控制变量法可知,此操作不能完成探究目的,理由是:没有控制压力不变;
(4)比较丙、丁两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,丁图中压力是丙图压力的2倍,所使用的拉力也应该是2倍的关系,即F4:F3=2:1;
物块A、B叠放在一起:A和B是同向同速运动的,即保持相对静止状态,所以A和B之间是没有摩擦力的,故物块B受到的摩擦力为0N。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)压力;(3)不能;没有控制压力不变;(4)2:1;0。
(1)掌握二力平衡条件的应用,要测量摩擦力的大小,需拉动测力计沿水平方向做匀速直线运动,此时拉力大小与摩擦力大小相等;
(2)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
(3)分析甲丙两次实验是压力改变还是接触面的粗糙程度发生了改变,弹簧测力计的示数不同就说明了摩擦力的大小和改变的这个因素有关;
(4)判断一个物体是否受摩擦力主要的依据是看这个物体有没有发生相对运动或者有没有相对运动的趋势。据此就可判断出B是否受摩擦力。
此题是探究影响滑动摩擦力的因素,主要考查了对二力平衡条件的应用及控制变量法,难点是第(4)问中最后一空,物块B没有发生相对运动,故不受摩擦力。
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